03 接口和抽象类的区别

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2024年03月19日 12:16 · 阅读数 1

上一节学习了面向对象。其中学习了面向对象的四大特性，封装还好理解，但是抽象和多态看简单的例子还可以，但是具体到项目中，需要对“为什么”进一步了解。

1.抽象类和接口的差异点？

实现方式：
- 抽象类： 可以有实例变量（字段），可以有构造方法，可以包含具体的方法实现（非抽象方法）。使用 abstract 关键字声明抽象方法。
- 接口： 不能包含实例变量（除非是 static 和 final），不能有构造方法，所有的方法都是抽象的，不包含方法的具体实现。
多继承：
- 抽象类： 一个类只能继承一个抽象类。
- 接口： 一个类可以实现多个接口。
构造方法：
- 抽象类： 可以有构造方法，用于初始化实例变量。
- 接口： 不能有构造方法，因为接口不能被实例化。
成员类型：
- 抽象类： 可以包含实例变量，普通方法（具体或抽象），静态方法，常量。
- 接口： 可以包含常量，抽象方法，静态方法（Java 8+），默认方法（Java 8+）。
访问修饰符：
- 抽象类： 可以有各种访问修饰符的成员（public、private、protected、default/package-private）。
- 接口： 所有成员默认是 public，并且不允许使用其他访问修饰符。
使用场景：
- 抽象类： 适用于有一些通用实现的情况，以及需要包含实例变量的情况。
- 接口： 适用于定义规范、实现多继承、以及不包含实例变量的情况。
继承与实现：
- 抽象类： 使用 extends 关键字进行继承。
- 接口： 使用 implements 关键字进行实现。
构造方法调用：
- 抽象类： 在子类构造方法中使用 super 关键字调用父类构造方法。
- 接口： 接口没有构造方法，因此不需要在实现类中调用接口的构造方法。

2.抽象类和继承的区别？

继承本身就能达到代码复用的目的，而继承也并不要求父类一定是抽象类，那我们不使用抽象类，照样也可以实现继承和复用。从这个角度上来讲，我们貌似并不需要抽象类这种语法呀。那抽象类除了解决代码复用的问题，还有什么其他存在的意义吗？


class Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("Some generic sound");
    }
}

class Dog extends Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("Bark");
    }
}

class Cat extends Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("Meow");
    }
    
     void makeJump() {
        System.out.println("Jump");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal dog = new Dog();
        Animal cat = new Cat();

        dog.makeSound();  // 输出: Bark
        cat.makeSound();  // 输出: Meow
        //报错！！！！！ animal里没有这个方法。
        cat.makeJump();
    }
}

虽然抽象类和继承都可以实现代码复用，但是无法使用多态特性了。像下面这样编写代码，就会出现编译错误。

3.什么时候应该使用抽象，什么时候使用接口？

如果我们要表示一种 is-a 的关系，并且是为了解决代码复用的问题，我们就用抽象类；

抽象类的应用场景：

有一些通用的方法或属性需要被多个子类共享：
- 如果存在一组子类，它们有一些通用的方法或属性，而又有一些需要在每个子类中实现的抽象方法，那么抽象类是一个合适的选择。
```
javaCopy code
abstract class Shape {
    int x, y;
    abstract void draw();  // 子类必须实现的抽象方法
}
```
代码复用性较高：
- 如果你希望在不同的类之间共享一些通用的代码，包括字段和方法的实现，抽象类可以提供一定程度的代码复用。

构造方法和初始化块：

抽象类可以有构造方法，用于初始化实例变量。这在一些情况下是很有用的。

javaCopy code
abstract class Shape {
    int x, y;

    Shape(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    abstract void draw();
}

访问修饰符的使用：
- 如果你想使用不同的访问修饰符（public、protected、private）来限定抽象类的成员，抽象类提供了这样的灵活性。

如果我们要表示一种 has-a 关系，并且是为了解决抽象而非代码复用的问题，那我们就可以使用接口。

定义规范而不关心具体实现：
- 如果你希望定义一组规范，而不关心具体的实现细节，接口是更合适的选择。接口只包含抽象方法的声明，没有提供具体的实现。
```
javaCopy code
interface Drawable {
    void draw();  // 只有方法的声明，没有实现
}
```

多继承情况：

当一个类需要继承多个接口时，接口是更合适的选择，因为Java不支持多继承，而一个类可以实现多个接口。

javaCopy code
interface Shape {
    void draw();
}

interface Color {
    void fill();
}

class Circle implements Shape, Color {
    // 实现 draw 和 fill 方法
}

Java 8+的默认方法：
- 接口从Java 8开始支持默认方法，允许在接口中提供方法的默认实现。这为向现有接口添加新的方法提供了一种方式，而不会影响现有的实现类。
```
javaCopy code
interface Drawable {
    void draw();  // 抽象方法

    default void resize() {
        System.out.println("Resizing the drawing");
    }
}
```
实现组件化设计：
- 接口的灵活性使得它们非常适合实现组件化设计，每个组件只需要实现相应的接口，而不需要关心其他组件的具体实现。

从类的继承层次上来看，抽象类是一种自下而上的设计思路，先有子类的代码重复，然后再抽象成上层的父类（抽象类）。

而接口正好相反，它是一种自上而下的设计思路。我们在编程的时候，一般都是先设计接口，再去考虑具体的实现。

前者是代码优化，后者是在代码设计过程中就应该考虑到的问题，这与经验和知识积累也有直接的关系。那怎么样在一开始编程的时候就确定是否要使用接口呢？后面会继续积累。